可重构式太阳能电动无人飞行器论文和设计-张利国

全文摘要

本实用新型公开了一种可重构式太阳能电动无人飞行器，包括：可重构式机身、可重构式上机翼、可重构式下机翼、垂直尾翼、上连接梁、下连接梁、电动机、螺旋桨和太阳能电池板，其中，可重构式机身包括多个子机身，可重构式上机翼和可重构式下机翼分别包括多段子上机翼和子下机翼，可重构式上机翼与可重构式下机翼均对称固定于可重构式机身的两侧，垂直尾翼对称安装在可重构式下机翼上，太阳能电池板粘接于可重构式上机翼和可重构式下机翼的上表面，每个子机身的前部均固定有电动机，电动机上安装有螺旋桨。该可重构式太阳能电动无人飞行器结构合理，可根据任务需求、载重量，重组为具有不同个数子机身、不同段数子上机翼和子下机翼的飞行器。

主设计要求

1.可重构式太阳能电动无人飞行器，其特征在于，包括：可重构式机身(1)、可重构式上机翼(2)、可重构式下机翼(3)、垂直尾翼(4)、上连接梁(5)、下连接梁(6)、电动机(7)、螺旋桨(8)和太阳能电池板(9)，其中，所述可重构式机身(1)包括多个子机身，子机身之间通过上连接梁(5)和下连接梁(6)连接，可重构式上机翼(2)包括多段通过紧固件连接的子上机翼，可重构式下机翼(3)包括多段通过紧固件连接的子下机翼，可重构式上机翼(2)与可重构式下机翼(3)均对称固定于可重构式机身(1)的两侧，垂直尾翼(4)对称安装在可重构式下机翼(3)上，太阳能电池板(9)粘接于可重构式上机翼(2)和可重构式下机翼(3)的上表面，每个子机身的前部均固定有电动机(7)，电动机(7)上安装有螺旋桨(8)，所述子机身上均设置有与电动机(7)连接的锂电池，太阳能电池板(9)用于将太阳能转化为电能，并为锂电池充电。

设计方案

2.按照权利要求1所述的可重构式太阳能电动无人飞行器，其特征在于：太阳能电池板(9)均匀分布于可重构式上机翼(2)和可重构式下机翼(3)的上表面。

3.按照权利要求1或2所述的可重构式太阳能电动无人飞行器，其特征在于：所述子机身上设置有飞行控制系统，用于控制各子机身上的电动机(7)的工作状态。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固定翼无人飞行器，尤其是一种可重构式太阳能电动无人飞行器，属于航空航天技术领域。

背景技术

目前固定翼电动无人飞行器在航拍、农业植保、自拍、侦查、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道等领域得到了广泛的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

一般的电动无人飞行器均是单独依靠自身的电动机进行作业任务，无法通过其他方法获得更多的动力来延长其续航时间及航程，然而，电动无人飞行器可装载的电池的载重量有限，导致其可为电动机提供的电量有限，最终将限制无人机的续航时间及航程。

因此，研制一种新型的电动无人飞行器，使其可以根据任务需求、载重量进行重构，以满足其对续航时间和航程的要求，成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可重构式太阳能电动无人飞行器，以解决现有的电动无人飞行器的电池载重量无法根据任务需求进行适应调整的问题。

本实用新型提供的技术方案是：一种可重构式太阳能电动无人飞行器，包括：可重构式机身、可重构式上机翼、可重构式下机翼、垂直尾翼、上连接梁、下连接梁、电动机、螺旋桨和太阳能电池板，其中，所述可重构式机身包括多个子机身，子机身之间通过上连接梁和下连接梁连接，可重构式上机翼包括多段通过紧固件连接的子上机翼，可重构式下机翼包括多段通过紧固件连接的子下机翼，可重构式上机翼与可重构式下机翼均对称固定于可重构式机身的两侧，垂直尾翼对称安装在可重构式下机翼上，太阳能电池板粘接于可重构式上机翼和可重构式下机翼的上表面，每个子机身的前部均固定有电动机，电动机上安装有螺旋桨，所述子机身上均设置有与电动机连接的锂电池，太阳能电池板用于将太阳能转化为电能，并为锂电池充电。

优选，太阳能电池板均匀分布于可重构式上机翼和可重构式下机翼的上表面。

进一步优选，所述子机身上设置有飞行控制系统，用于控制各子机身上的电动机的工作状态。

本实用新型提供的可重构式太阳能电动无人飞行器的机身、上机翼和下机翼均为可重构式结构，可根据无人飞行器实际需要的航程、航时将机身、上机翼和下机翼进行重构组合，从而使该无人飞行器的锂电池载重量与实际需要的航程、航时相适应，同时，通过在可重构式上机翼和可重构式下机翼的上表面粘接太阳能电池板，可以为锂电池供电，进一步延长续航时间及航程。

本实用新型提供的可重构式太阳能电动无人飞行器结构合理，可根据任务需求、载重量，重组为具有不同个数子机身、不同段数子上机翼和子下机翼的飞行器。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型提供的可重构式太阳能电动无人飞行器的第一实施例的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型提供的可重构式太阳能电动无人飞行器的第二实施例的主视图；

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种可重构式太阳能电动无人飞行器，包括：可重构式机身1、可重构式上机翼2、可重构式下机翼3、垂直尾翼4、上连接梁5、下连接梁6、电动机7、螺旋桨8和太阳能电池板9，其中，所述可重构式机身1包括多个子机身，子机身之间通过上连接梁5和下连接梁6连接，可重构式上机翼2包括多段通过紧固件连接的子上机翼，可重构式下机翼3包括多段通过紧固件连接的子下机翼，可重构式上机翼2与可重构式下机翼3均对称固定于可重构式机身1的两侧，垂直尾翼4对称安装在可重构式下机翼3上，太阳能电池板粘接于可重构式上机翼2和可重构式下机翼3的上表面，优选，太阳能电池板9均匀分布于可重构式上机翼2和可重构式下机翼3的上表面，每个子机身的前部均固定有电动机7，电动机7上安装有螺旋桨8，所述子机身上均设置有与电动机7连接的锂电池，太阳能电池板9用于将太阳能转化为电能，并为锂电池充电。

该可重构式太阳能电动无人飞行器的机身、上机翼和下机翼均为可重构式结构，可根据无人飞行器实际需要的航程、航时将机身、上机翼和下机翼进行重构组合，从而使该无人飞行器的锂电池载重量与实际需要的航程、航时相适应，同时，通过在可重构式上机翼和可重构式下机翼的上表面粘接太阳能电池板，可以为锂电池供电，进一步延长续航时间及航程。

具体地，如图1、图2所示，提供了一种通过对本实用新型提供的可重构式太阳能电动无人飞行器进行重构而得到的一种无人飞行器，该无人飞行器的可重构式机身1包括一个子机身，可重构式上机翼2与可重构式下机翼3分别包括一对子上机翼和一对子下机翼，太阳能电池板9粘接于可重构式上机翼2和可重构式下机翼3的上表面，工作时，太阳能电池板9将太阳能转化为电能，为锂电池充电，锂电池为电动机7供电，电动机7带动螺旋桨8旋转，为飞行器提供飞行所需的升力。

如图3、图4所示，提供了一种通过对本实用新型提供的可重构式太阳能电动无人飞行器进行重构而得到的一种航时长、载重量高的无人飞行器，该无人飞行器的可重构式机身1包括两个子机身11，12，并通过上连接梁5和下连接梁6连接，每个子机身11，12的前部均固定有电动机7，电动机7上安装有螺旋桨8，每个子机身上均设置有与电动机7连接的锂电池，可重构式上机翼2对称固定于可重构式机身1的两侧，且每一侧均包括三段通过紧固件依次连接子上机翼21，22，23，可重构式下机翼3对称固定于可重构式机身1的两侧，且每一侧均包括三段通过紧固件依次连接子下机翼31，32，33，垂直尾翼4对称安装在与可重构式机身1固定连接的子下机翼31上，太阳能电池板9粘接于子上机翼21，22，23和子下机翼31，32，33的上表面，工作时，太阳能电池板9将太阳能转化为电能，为锂电池充电，每个子机身上的锂电池为其上的电动机供电，电动机带动螺旋桨旋转，为飞行器提供飞行所需的升力，保证飞行器飞行的稳定性，本实施例给出的飞行器包括两个子机身、三段子上机翼和三段子下机翼，但该结构不用于限制本实用新型的保护范围，子机身的个数、子上机翼和子下机翼的段数的选择可根据实际需要的航程、航时做出调整。

作为技术方案的改进，所述子机身上设置有飞行控制系统，用于控制各子机身上的电动机7的工作状态，优选，电动机采用双通道控制，即各个电动机之间可独立运行控制，也可实现串联控制，保证在某一电动机出现故障的情况下，其他的电动机仍能继续工作。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

设计图

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